(57)【要約】【課題】樹脂管が受け口の規定位置まで完全に挿入されていない場合であっても、熱伸縮などに伴う曲げ応力による受け口の規定位置近傍の疲労破壊を確実に防止する。【解決手段】直管状の本管部２および該本管部２に交差して接続された分岐管部３からなり、本管部２の両端部および分岐管部３の端部にそれぞれ受け口２１，３１が形成されたＴ字状の管継手において、本管部２の各受け口２１と分岐管部３の受け口３１との間の内隅部分ｘを各受け口２１，３１の長さの最大１／３の範囲にわたって、各受け口２１，３１に接続される樹脂管Ｐの肉厚の最大１００％増肉する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管状の本管部および該本管部に交差して接続された分岐管部からなり、本管部の両端部および分岐管部の端部にそれぞれ受け口が形成されたＴ字状の管継手において、本管部の各受け口と分岐管部の受け口との間の内隅部分を各受け口の長さの最大１／３の範囲にわたって、各受け口に接続される樹脂管の肉厚の最大１００％増肉したことを特徴とする管継手。
【請求項２】
曲管状の本管部の両端部にそれぞれ受け口が形成されたエルボ状の管継手において、各受け口の、受け口と受け口との間の内隅部分側端縁部を該端縁から受け口の長さの最大１／３の範囲にわたって、かつ、少なくとも内隅部分側の周方向に４５°以上の範囲にわたって受け口の肉厚の最大１００％増肉したことを特徴とする管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、給水給湯配管や排水配管において、樹脂管と樹脂管を接続する際に管継手が使用されている。この管継手としては、両端に受け口を設けて構成され、該受け口の内奥部の内径を接続する樹脂管の外径よりも若干小径に設定するとともに、受け口の内周面を内奥に向かうにしたがって先窄まりのテーパー面に形成したものが知られている。このような管継手を用いて樹脂管を接続するときには、樹脂管の外周面および受け口の内周面に接着剤を塗布し、塗布面を接着剤によって膨潤、溶解させた後、受け口内に樹脂管を強制的に押し込んで接着するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１８４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような接続工法では、樹脂管および管継手の成形精度のばらつきや、環境温度変化による寸法変化のため、接続に際して挿入寸法が一定とならず、樹脂管の先端と受け口の規定位置までとの間に隙間が発生することがある。
【０００４】
一方、管継手として、直管状の本管部１２および該本管部１２に交差して接続された分岐管部１３からなり、本管部１２の両端部および分岐管部１３の端部にそれぞれ受け口１２１．１３１を形成したＴ字状のチーズ１１（図５参照）や、曲管状の本管部１５の両端部にそれぞれ受け口１５１を形成したエルボ１１Ａ（図６参照）が知られている。
【０００５】
このような管継手１１が環境の変化や、樹脂管Ｐを流れる流体の温度によって熱伸縮すると、本管部１２の各受け口１２１と分岐管部１３の受け口１３１との間に形成される内隅部分ｘには、熱伸縮による曲げ応力が繰り返し作用することになる。また、管継手１１を流れる流体の脈動によっても内隅部分ｘに曲げ応力が繰り返し作用する。
【０００６】
ここで、樹脂管Ｐの先端が各受け口１２１，１３１の規定位置まで挿入されずに樹脂管Ｐの先端と各受け口１２１，１３１の規定位置までとの間に隙間Ｌ（図５参照）を有する場合、内隅部分ｘは薄肉となり、管継手１１における受け口１２１，１３１の規定位置近傍の薄肉部が繰り返し作用する曲げ応力を受けて疲労破壊することがある。
【０００７】
このような疲労破壊は、前述したエルボ状の管継手１１Ａにおいても、樹脂管Ｐの先端が受け口１５１の規定位置まで挿入されずに隙間Ｌがある場合、受け口１５１と受け口１５１との間に形成される内周側の内隅部分ｙに作用する曲げ応力により、管継手１１Ａにおける受け口１５１の規定位置近傍の薄肉部で発生する。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、樹脂管が受け口の規定位置まで完全に挿入されていない場合であっても、熱伸縮などに伴う曲げ応力による受け口の規定位置近傍の疲労破壊を確実に防止することのできる管継手を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、直管状の本管部および該本管部に交差して接続された分岐管部からなり、本管部の両端部および分岐管部の端部にそれぞれ受け口が形成されたＴ字状の管継手において、本管部の各受け口と分岐管部の受け口との間の内隅部分を各受け口の長さの最大１／３の範囲にわたって、各受け口に接続される樹脂管の肉厚の最大１００％増肉したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、管継手の各受け口の規定位置近傍に対応する内隅部分には、厚肉部が形成されて強度アップが図られている。
【００１１】
この結果、管継手の各受け口の規定位置まで樹脂管が挿入されていない状態で、管継手に熱伸縮や脈動などによる曲げ応力が繰り返し作用したとしても、受け口の規定位置近傍が疲労破壊することを確実に防止することができる。
【００１２】
本発明において、厚肉部の長さとしては、大幅な重量増加を招かないためには、受け口の長さの１／３程度までが好ましい。ただし、受け口の規定位置と樹脂管の先端との隙間による薄肉部を発生させないためには、厚肉部の長さは１／５以上であることが好ましい。また、厚肉部の厚み増加分としては、受け口に挿入される樹脂管の肉厚の１００％程度までが好ましく、その厚み増加分が樹脂管の肉厚の５％以下であると、強度アップを期待できない。
【００１３】
本発明において、管継手および樹脂管の材質としては、塩化ビニル、ＦＲＰ，ポリエチレンなどを挙げることができ、特に限定されない。
【００１４】
本発明は、曲管状の本管部の両端部にそれぞれ受け口が形成されたエルボ状の管継手において、各受け口の、受け口と受け口との間の内隅部分側端縁部を該端縁から受け口の長さの最大１／３の範囲にわたって、かつ、少なくとも内隅部分側の周方向に４５°以上の範囲にわたって受け口の肉厚の最大１００％増肉したことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によれば、管継手の各受け口の規定位置近傍に対応する内隅部分側端縁部には、厚肉部が形成されて強度アップが図られている。
【００１６】
この結果、管継手の各受け口の規定位置まで樹脂管が挿入されていない状態で、管継手に熱伸縮や脈動などによる曲げ応力が繰り返し作用したとしても、受け口の規定位置近傍が疲労破壊することを確実に防止することができる。
【００１７】
本発明において、厚肉部の長さとしては、大幅な重量増加を招かないためには、受け口の内隅部分側端縁から受け口の長さの１／３程度までが好ましい。ただし、受け口の規定位置と樹脂管の先端との隙間による薄肉部を発生させないためには、受け口の長さは１／５以上であることが好ましい。また、厚肉部の内隅部分側の周方向の範囲としては、強度アップを図るためには、少なくとも４５度以上が必要である。さらに、厚肉部の厚み増加分としては、受け口の肉厚の１００％程度までが好ましく、その厚み増加分が受け口の肉厚の５％以下であると、強度アップを期待できない。
【００１８】
本発明において、管継手および樹脂管の材質としては、塩化ビニル、ＦＲＰ，ポリエチレンなどを挙げることができ、特に限定されない。また、受け口のなす角度は、例えば、４５°や９０°を挙げることができ、特に限定されない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、樹脂管が受け口の規定位置まで完全に挿入されていない場合であっても、熱伸縮などに伴う曲げ応力による受け口の規定位置近傍の疲労破壊を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１には、本発明の管継手１の一実施形態が示されている。
【００２２】
この管継手１は、直管状の本管部２および該本管部２に交差して接続された分岐管部３からなり、本管部２の両端部および分岐管部３の端部にそれぞれ受け口２１，３１を形成したＴ字状のチーズであって、本管部２の各受け口２１と分岐管部３の受け口３１との間には、本管部２と分岐管部３とが交差することによる内隅部分ｘが形成されている。そして、管継手１の内隅部分ｘには、各受け口２１，３１の長さの１／４の範囲にわたって受け口２１，３１に接続される樹脂管Ｐの肉厚だけ厚みが増肉されて厚肉部４が形成されている。
【００２３】
したがって、樹脂管Ｐおよび管継手１の成形精度のばらつきや、環境温度変化による寸法変化のため、管継手１の各受け口２１，３１の規定位置まで樹脂管Ｐが挿入されていない場合であっても、管継手１の各受け口２１，３１の規定位置近傍に対応する内隅部分ｘには薄肉部が存在せず、厚肉部４が形成されて強度アップが図られている。この結果、受け口２１，３１の規定位置まで樹脂管Ｐが挿入されていない状態で、熱伸縮による曲げ応力や流体の脈動によって曲げ応力が管継手１に繰り返し作用したとしても、管継手１における受け口２１，３１の規定位置近傍が疲労破壊することを確実に防止することができる。
【００２４】
図２には、本発明の管継手１の他の実施形態が示されている。
【００２５】
この管継手１Ａは、曲管状の本管部５の両端部にそれぞれ受け口５１を形成したエルボであって、受け口５１と受け口５１との間に曲管状本管部５の内周側となる内隅部分ｙが形成されている。そして、管継手１Ａの各受け口５１には、その内隅部分ｙ側端縁部に厚肉部６が形成されている。具体的には、厚肉部６は、受け口５１の内隅部分ｙ側端縁から受け口５１の長さの１／４の範囲にわたって、かつ、内隅部分ｙ側周方向に時計回り方向および反時計回り方向にそれぞれ９０°ずつ計１８０度の範囲にわたって受け口５１の肉厚の５０％だけ増肉したものである。
【００２６】
したがって、樹脂管Ｐおよび管継手１Ａの成形精度のばらつきや、環境温度変化による寸法変化のため、管継手１Ａの各受け口５１の規定位置まで樹脂管Ｐが挿入されていない場合であっても、管継手１Ａの各受け口５１の内隅部分ｙ側端縁部には薄肉部は存在せず、厚肉部６が形成されて強度アップが図られている。この結果、受け口５１の規定位置まで樹脂管Ｐが挿入されていない状態で、熱伸縮による曲げ応力や流体の脈動によって曲げ応力が管継手１Ａに繰り返し作用したとしても、管継手１Ａにおける受け口５１の規定位置近傍が疲労破壊することを確実に防止することができる。
【００２７】
なお、図２の実施形態においては、受け口５１の内隅部分ｙ側端縁部をその端縁部から受け口５１の長さの１／４の範囲にわたってのみ増肉した場合を例示したが、図３に示すように、増肉した先端縁から受け口５１の挿入側端縁にかけてなだらかに連続するテーパー状の曲面に形成して増肉してもよい。
【００２８】
また、管継手１Ａ（エルボ）において、４５°エルボを例示したが、９０°エルボであってもよく、角度は限定されない。
【００２９】
このように構成した管継手（エルボ）について疲労試験を行なった。具体的には、図４に示すように、実施例および比較例について、塩化ビニル製の２個の４５°エルボの端縁同士を一体に接合してエルボ返しを形成し、各受け口に樹脂管をその先端が規定位置から５ｍｍ離れて位置させて接着剤で一体に接着し、軸方向に３．５ｍｍの変位が発生するような引張力を樹脂管に繰り返し作用させた。
【００３０】
ここで、実施例は、受け口の長さが６５ｍｍ、厚みが３ｍｍであって、厚肉部は、受け口５１の長さの１／３にわたって、かつ、１８０度の範囲にわたって２ｍｍ増肉したものである。
【００３１】
比較例としては、実施例の厚肉部が存在しない既存のエルボ、すなわち、受け口の長さが６５ｍｍ、厚みが３ｍｍの塩化ビニル製の４５°エルボを実施例同様に接合したものである。
【００３２】
この結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
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この結果から明らかなように、受け口の一部を増肉することにより、大幅な重量増加を招くことなしに、疲労強度を大きく向上させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように本発明によれば、熱伸縮などに伴う曲げ応力による受け口の規定位置近傍の疲労破壊を確実に防止することができることから、長期にわたって配管強度の信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の管継手の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の管継手の他の実施形態を示す側面図およびそのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の管継手の他の実施形態の変形例を示す側面図である。
【図４】本発明の管継手の他の実施形態の疲労試験を説明する側面図である。
【図５】従来の管継手を示す断面図である。
【図６】従来の他の管継手を示す半断面図およびそのＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１Ａ  管継手
２，５  本管部
２１，５１  受け口
３  分岐管部
３１  受け口
４，６  厚肉部
Ｐ  樹脂管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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